1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện

76 244 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 76
Dung lượng 0,93 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Các đường dây dài điện áp siêu cao bị giới hạn công suất truyển tải theo điều kiện ổn định tĩnh cũng làm phức tạp thêm đáng kể về thuật toán giải cần xét đến các ràng buộc về giới hạn cô

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

NGUYỄN VĂN CHIẾN

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THUẬT TOÁN TÍNH TOÁN

ỔN ĐỊNH QUÁ ĐỘ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN

Chuyên ngành mạng và hệ thống điện

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :

TSKH Trần Kỳ Phúc

Hà Nội – 2011

Trang 2

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng em Các số liệu trong luận văn này là hoàn toàn chính xác và trung thực

Hà Nội, ngày 30 tháng 3 năm 2011

Nguyễn Văn Chiến

Trang 3

FACTS : Flexible AC Transmission Systems

IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers PSS : Power System Stabilyzer

DSA : Dynamic Security Assessment

TSA : Transient Security Assessment

VSA : Voltage Security Assessment

TS : Training Simulator

MS : Market Simulator

SIME : SIngle Machine Equivalent

OMIB : One-Machine Infinite Bus

CT : Clearing times

FSU : First-Swing Unstable

FSS : First-Swing Stable

Trang 4

MỞ ĐẦU 4 

1 ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN HIỆN ĐẠI VÀ CÁC YÊU CẦU LIÊN QUAN ĐẾN ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN .4 

2 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN VIÊT NAM VÀ CÁC VẤN ĐỀ TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH ĐỘNG 4 

3 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 6 

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 7 

5 LĨNH VỰC ÁP DỤNG 7 

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH ĐỘNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 8

1.1 ỔN ĐỊNH ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 8 

1.2. C ÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CUẢ BÀI TOÁN ỔN ĐỊNH ĐỘNG 11 

1.2.1.  Phương trình vi phân mô tả chuyển động quá độ roto của các máy phát điện đồng bộ.11  1.2.2.  Hệ phương trình vi phân QTQĐ điện từ trong máy phát điện 14 

1.2.3.  Hệ phương trình cân bằng công suất lưới 16 

1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐỘNG 18 

1.3.1.Phương pháp Ơle 18 

1.3.2.Phương pháp Ơle biến thể 19 

1.3.3 Phương pháp Runge - Kutta (R - K) 20 

4. VẤN ĐỀ NÂNG CAO ỔN ĐỊNH HTĐ 21 

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 22 

CHƯƠNG II XÂY DỰNG CẤU HÌNH CHUNG HỆ THỐNG ĐÁNH GIÁỔN ĐỊNH ĐỘNG HỆ THỐNG ĐIỆN 23 

2.1 TỔNG QUAN 23 

2.1.1 Đặt vấn đề 23 

2.1.2 Các bước xây dựng hệ thống DSA 24 

Trang 5

2.1.3 Cấu trúc bài toán đánh giá ổn định HTĐ 25 

2.1.4 Công cụ tính toán đánh giá ổn định HTĐ 26 

2.1.5 Hạ tầng thông tin - đo lường phục vụ đánh giá ổn định HTĐ 27 

2.2 XÂY DỰNG CẤU HÌNH CHUNG HỆ THỐNG ĐÁNH GIÁ GIÁM SÁT ỔN ĐỊNH ĐỘNG DSA TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 28 

2.2.1 Nhiệm vụ và phương pháp giải quyết 28 

2.2.1.1 Nhiệm vụ và tính năng yêu cầu hệ thống DSA 28 

2.2.1.2 Phương pháp giải quyết bài toán của hệ thống DSA 29 

2.2.2 Thiết kế định hướng hệ thống DSA trong hệ thống điện Việt Nam 30 

2.2.3 Cấu hình phần cứng hệ thống đánh giá ổn định động 31 

2.2.4 Cấu hình phần mềm 32 

2.2.4.1 Mô tả bản chất của phần mềm DSA 32 

2.2.4.2 Các thành phần chính của hệ thống DSA 33 

2.2.4.3 Cấu hình phần mềm hệ thống DSA 34 

2.2.4.4 Thu thập dữ liệu 35 

2.2.4.5 Ví dụ biểu đồ thuật toán vận hành online hệ thống DSA 37 

2.2.4.6 Vận hành off-line hệ thống DSA 38 

2.2.4.7 Các phần mềm chức năng ứng dụng hệ thống DSA 39 

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 41 

CHƯƠNG III THUẬT TOÁN MÔ HÌNH ĐẲNG TRỊ MỘT MÁY PHÁT TRONG TÍNH TOÁN ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH QUÁ ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN-PHƯƠNG PHÁP SIME 42 

3.1 PHƯƠNG PHÁP SIME 42 

3.1.1 Phân loại các tổ máy thành 2 nhóm Critical và non-Critical 43 

3.1.2 Xác định các thông số của 2 nhóm máy phát 45 

3.1.3 Xác định các thông số của máy phát đẳng trị tương đương 47 

3.1.4 Đánh giá khả năng ổn định của hệ thống dựa vào đặc tính của OMIB 49 

Trang 6

3.1.4.2 Xác định các thông số: t ,u ω δu, u 52 

3.1.4.3 Điều kiện ổn định 54 

3.1.4.4 Xác định các thông số:δr, tr 56  

3.2 THUẬT TOÁN TÍNH-TOÁN ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN THEO PHƯƠNG PHÁP SIME… 57

3.3 ÁP DỤNG THUẬT TOÁN XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐÁNH GIÁ PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH ĐỘNG HỆ THỐNG ĐIỆN 58 

3.3.1 Sự cố ngừng hoạt động đường dây 100-200 60 

3.3.1.1 thời gian giải trừ sự cố là CT=0.5s 60 

3.3.1.2 thời gian giải trừ sự cố là CT=0.7s 62 

3.3.2 Sự cố ngắn mạch tại bus 100 đồng thời một máy phát ngừng hoạt động 64 

3.3.2.1 thời gian giải trừ sự cố là CT=0.5s 64 

3.3.2.2 thời gian giải trừ sự cố là CT=0.3s 66 

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 69 

CHƯƠNG 4 ÁP DỤNG PHẦN MỀM XÂY DỰNG TỪ THUẬT TOÁN PHƯƠNG PHÁP SIME ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM NĂM 2015 70 

4.1. SỰ CỐ NGẮN MẠCH TRÊN ĐƯỜNG DÂY 500kV HOÀ BÌNH-SƠN LA 71 

4.1.1. phương pháp kinh điển 71 

4.1.2. phương pháp SIME 71 

4.2. SỰ CỐ NGẮN MẠCH TRÊN THANH CÁI 500kV CỦA THUỶ ĐIỆN SƠN LA .74 

4.2.1. phương pháp kinh điển 74 

4.2.2. phương pháp SIME 75 

KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 77 

Trang 7

trưng của hệ thống lớn phức tạp [23] Hệ thống điện Việt Nam sau khi được hợp nhất

bằng đường dây siêu cao áp 500 KV Bắc – Trung – Nam cũng đã trở thành HTĐ hợp nhất liên kết một số lượng lớn nguồn và phụ tải ở cả 3 miền Nhiều bài toán thiết kế và vận hành HTĐ trước đây nay đòi hỏi phải được xem xét lại với sự thay đổi cơ bản cả

về mô hình cũng như nội dung các phương pháp giải Chẳng hạn tính đa dạng chủng loại của các nguồn (thủy điện; nhiệt điện than; dầu; nhiệt điện khí chu trình hỗn hợp…) trong HTĐ đòi hỏi giải bài toán vận hành kinh tế hệ thống theo mô hình tổng quát Các đường dây dài điện áp siêu cao bị giới hạn công suất truyển tải theo điều kiện ổn định tĩnh cũng làm phức tạp thêm đáng kể về thuật toán giải (cần xét đến các ràng buộc về giới hạn công suất trao đổi giữa các khu vực) … Đặc biệt, các bài toán đánh giá về độ tin cậy, phân tích tính ổn định hệ thống sẽ cần phải có phương pháp phân tích đánh giá thích hợp (nhanh-chính xác) trong các tài liệu trước đây [24].Trong khi đó các yêu cầu đảm bảo về tính ổn định, độ tin cậy làm việc hệ thống lại đòi hỏi ngày càng cao hơn Những thay đổi này làm phức tạp thêm nhiều cho các bài toán phân tích và điều khiển

Trang 8

mặt cấu trúc hệ thống điện Việt Nam [1], [3] Bên cạnh những ưu việt của hệ thống lớn như tạo điều kiện hỗ trợ công suất tác dụng giữa các khu vực, nâng cao hiệu quả vận hành kinh tế đảm bảo độ tin cậy về cung cấp điện và chất lượng điện năng đến hộ tiêu thụ; hệ thống điện Việt Nam ngày càng trở nên hết sức phức tạp về mặt cấu trúc, đa dạng về công nghệ phát điện và quy mô công suất nguồn, đặc biệt bao gồm những tổ máy có công suất lớn Ngoài ra tính phức tạp của sơ đồ lưới xác suất xảy ra sự cố lớn

từ các đường dây dài 500kV đã ảnh hưởng nhiều đến tính chất chung và ổn định của hệ thống điện

Nhận rõ vai trò quan trọng của vấn đề này ngay từ giai đoạn thiết kế đường dây siêu cao áp 500kV nhiều cơ quan thiết kế và tư vấn trong và ngoài nước đã tiến hành tính toán phân tích các đặc trưng ổn định của hệ thống điện hợp nhất Việt Nam Ngoài các tính toán của các chuyên gia Việt Nam, các nghiên cứu của tư vấn Nippon Koei (Nhật Bản), PPI/SECVI (Úc) về ổn định quá độ của HTĐ Việt Nam sau khi liên kết đường dây 500kV đã đưa ra được những kết quả quan trọng, giúp lựa chọn hợp lý các phương án kết dây và lắp đặt hệ thống các thiết bị bù Tuy nhiên các tính toán đều được thực hiện dựa trên các mô hình có những mức độ đơn giản hóa hệ thống nhất định Hơn nữa, từ sau khi đường dây được đưa vào vận hành đến nay cấu trúc hệ thống điện Việt Nam đã thay đổi nhiều cả về quy mô công suất nguồn cũng như sơ đồ lưới điện, ảnh hưởng nhiều đến tính chất ổn định của hệ thống điện QTQĐ sau sự cố của hệ thống nhiều tổ máy lớn như nước ta hiện nay diễn ra hết sức phức tạp Trong thực tế vận hành, đã có hiện tượng của nhiều sự cố mà sau đó dẫn đến hệ thống bị tan

rã, nguyên nhân chắc chắn có liên quan nhiều đến vấn đề mất ổn định hệ thống

Mặt khác theo tổng sơ đồ phát triển của HTĐ Việt Nam (đến năm 2015) lưới 500kV của Việt Nam sẽ tăng trưởng trên một phạm vi rất rộng: Từ nhà máy thủy điện Sơn La đến Cà Mau với tổng chiều dài lên tới trên 5000km Nhiều nhà máy điện lớn sẽ đưa vào vận hành như Sơn La, Nhơn Trạch, Ô Môn…

Trang 9

Những đặc điểm vừa nêu đã thể hiện một yêu cầu cấp thiết phải có những nghiên cứu cụ thể hơn về các vấn đề ổn định hệ thống, đặc biệt những nghiên cứu để đưa ra phương pháp phân tích đánh giá các đặc trưng động của hệ thống điện phức tạp tương ứng với sơ đồ HTĐ của Việt Nam phát triển trong tương lai Có thể nói, cho đến nay những tính toán nghiên cứu về những nội dung này còn rất hạn chế, thiếu những nghiên cứu sâu về ổn định động hệ thống tương ứng với các thông số và sơ đồ đặc trưng của HTĐ Việt Nam

3 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN

Từ hiện trạng và nhiều vấn đề của hệ thống điện Việt Nam cần được quan tâm như đã phân tích ở trên có thể thấy vấn đề nghiên cứu ổn định động và nâng cao ổn định là nội dung có ý nghĩa hết sức quan trọng trong quá trình phát triển hệ thống điện hiện đại (tốc độ tínhtoán- trực tuyến-nhanh- khả năng tin cậy cao)

Đề tài nghiên cứu của luận án: “Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn

định quá độ của hệ thống điện” được lựa chọn xuất phát từ mong muốn được đóng

góp một phần nhỏ bé trong hướng nghiên cứu nói trên

Mục đích chính của luận án là:

- Dựa trên lý thuyết hiện đại về tính toán phân tích ổn định động của HTĐ phức tạp, nghiên cứu đặc điểm cụ thể các trang thiết bị và sơ đồ đầy đủ của HTĐ Việt Nam xây dựng thuật đánh giá ổn định quá độ hệ thống điện khi có sự cố theo phương pháp SIME

- Áp dụng thuật toán trên với các sơ đồ cụ thể của HTĐ Việt Nam các giai đoạn, đánh giá mức độ ổn định của hệ thống tương ứng với những tình huống sự cố điển hình phổ biến diễn ra trong hệ thống

Trang 10

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đề tài đi theo hướng nghiên cứu là:

- Ứng dụng các phương tiện phần mềm kết hợp máy tính hiệu năng cao để xác định các thông số của bài toán phân tích ổn định động của thống điện, bước đầu đánh giá phân tích một số đặc trưng động của hệ thống điện Việt Nam Dự kiến

sử dụng kết hợp chương trình tính toán phân tích hệ thống PSS/E-29

- Dựa trên các tài liệu tham khảo trong nước và nước ngoài về tính toán, phân tích

ổn định động của hệ thống điện, từng bước xây dựng thuật đánh giá ổn định theo phương pháp mô hình đẳng trị một máy phát Sau đó, trên cơ sở thuật toán xây dựng phần mềm để ứng dụng trong thực tế

- Áp dụng phần mềm này với mô hình hệ thống điện đơn giản, từ đó hoàn thiện phần mềm để có thể áp dụng cho các sơ đồ cụ thể của toàn bộ hệ thống điện Việt Nam 2015

Trang 11

Ổn định động hay ổn định quá độ (Transient Stability) của hệ thống điện (HTĐ)

là ổn định của hệ thống sau những kích động lớn Các kích động này là các sự cố ngẫu nhiên như sự cố ngắn mạch cắt các đường dây liên kết, cắt đột ngột các máy biến áp, các máy phát công suất lớn… và các tác động do thao tác vận hành làm mất cân bằng công suất trong hệ thống Khi đó trạng thái cân bằng mômen quay trong máy phát bị phá vỡ, xuất hiện gia tốc làm thay đổi mạnh góc lệch roto của máy phát Quá trình quá

độ (QTQĐ) của hệ thống đáp ứng và điều chỉnh lại sự thay đổi trạng thái cân bằng này (hay hấp thụ động năng hệ thống [10]) diễn ra có thể ổn định hoặc không ổn định tùy thuộc mức độ của các kích động: thời gian tồn tại sự cố và các tác động giải trừ sự cố (ngắn mạch) [23]

Điều kiện để hệ thống có ổn định động đó là:

- Tồn tại điểm cân bằng ổn định tĩnh sau sự cố (ứng với CĐXL sau sự cố)

- Thông số biến thiên hữu hạn trong QTQĐ và dao động tắt dần về thông số xác lập mới

Như vậy sự tồn tại của CĐXL sau sự cố là điều kiện cần nhưng chưa đủ cho tính

ổn định động của hệ thống Chính điều kiện 2 dẫn đến yêu cầu phải áp dụng các phương pháp phân tích ổn định động của hệ thống điện

Trang 12

δ

δ δ δ

a) b)

Hình 1.1 Đánh giá ổn định động của hệ thống điện

Đối với HTĐ đơn giản (máy phát nối với thanh cái điện áp không đổi) ổn định động được giải thích bằng khả năng cân bằng được động năng do kích động sinh ra với công hãm xuất hiện trong phản ứng hệ thống (hình 1.1.a) Khi đó góc lệch dao động không vượt quá 180 [2] Khi mất ổn định động góc dao động tăng trưởng vô hạn ngay sau chu kỳ đầu (hình 1.1b)

Đối với HTĐ nhiều máy phát, dao động roto của các máy phát được thể hiện là

sự biến thiên góc lệch δi(t) theo thời gian so với trục quay đồng bộ máy phát (hình

1.2a) Tuy nhiên để đánh giá ổn định động trong hệ thống nhiều máy phát, cần phải xác

định biến thiên góc lệch tương đối giữa các máy phát với nhau hoặc so với góc lệch trung bình của hệ thống [2] ( hình 1.2b) Hệ thống ổn định khi tất cả các góc lệch tương đối dao động trong phạm vi hữu hạn Về lý thuyết, đối với HTĐ phức tạp nếu chỉ tính toán được góc lệch tương đối trong một khoảng thời gian xác định thì không thể kết luận được về tính hữu hạn của phạm vi dao động góc lệch của cả QTQĐ Tuy nhiên, các nghiên cứu ứng dụng cho thấy HTĐ sẽ ổn định động nếu dao động hữu hạn trong

Trang 13

phạm vi 10s đầu [8] Ngoài ra tính ổn định còn được phán đoán theo cả xu hướng biến thiên (dao động tắt dần hay mạnh dần theo thời gian).

1 2 3

t

12

23 31

t

δ δ δ

δ

δ δ

 

a) b) Hình 1.2 Dao động góc lệch roto (a) tuyệt đối, (b) tương đối

Nghiên cứu tính toán phân tích ổn định hệ thống điện, đặc biệt quan tâm đến các kích động làm hệ thống mất ổn định Ngoài ra, diễn biến QTQĐ của hệ thống điện nhiều máy khi mất ổn định rất phức tạp, thể hiện qua nhiều dạng khác nhau Nghiên cứu đặc điểm mất ổn định của hệ thống phức tạp sẽ cho ta rút ra được tính chất chung

và khả năng duy trì đồng bộ tương đối của các máy phát, từ đó có những tác động điều khiển hiệu quả tương thích, nhằm duy trì hệ thống tái đồng bộ

Ổn định góc lệch các máy phát không những chịu ảnh hưởng bởi cấu trúc các máy phát điện đồng bộ mà còn ảnh hưởng bởi cấu trúc lưới điện Thông số các đường dây liên kết, trị số công suất truyền tải, đặc biệt đối với các đường dây dài, ảnh hưởng lớn đến diễn biến QTQĐ khi sự cố Ảnh hưởng của sự cố ngắn mạch trên các đường dây truyền tải dài đến độ ổn định nhiều lúc mạnh hơn cả ngắn mạch tại máy phát [10]

Do vậy yêu cầu về ổn định của hệ thống có cấu trúc phức tạp cao hơn và bài toán ổn định có vai trò quan trọng hơn

Trang 14

Để đưa ra phương pháp đánh giá ổn định động của hệ thống điện nhanh và chính xác, thì ta cần chú ý đến các phương trình và hệ phương trình cơ bản sau [2]:

- Hệ phương trình cân bằng công suất lưới

- Phương trình chuyển động quay roto máy phát

- Hệ phương trình QTQĐ điện từ trong các cuộn dây máy phát

Khi trong hệ thống có sự cố các thông số trong phương trình và hệ phương trình sẽ thay đổi, căn cứ vào sự thay đổi của các thông số đó ta có thể đánh giá được hệ thống

có ổn định hay không

1.2 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CUẢ BÀI TOÁN ỔN ĐỊNH ĐỘNG

1.2.1 Phương trình vi phân mô tả chuyển động quá độ roto của các máy phát

d y

dt =MT - ME (1.1)

Trong đó:

MT, ME là các mô men quay của tuabin và máy phát

J là mômen quán tính của roto tuabin - máy phát, phụ thuộc vào cấu tạo và khối lượng phần quay

γ là góc quay tuyệt đối của roto máy phát, là góc giữa trục dọc gắn liền với roto và một trục đứng yên (gắn với stato)

Trang 15

n 12

1 2

ω

δ γ ω

δ δ δ δ

a) b) Hình 1.4 Chuyển động roto của máy phát

Khi nghiên cứu QTQĐ trong HTĐ phương trình thường được biến đổi về dạng thuận tiện hơn qua một số phép biến đổi sau:

a Tính với góc lệch tương đối

Góc quay tuyệt đối γ thường biến thiên rất nhanh theo thời gian (ngay cả trong

chế độ xác lập) không tiện cho phân tích các diễn biến quá độ Người ta thường biến đổi phương trình viết theo góc lệch tương đối δ giữa trục dọc roto với một trục quay quy ước, cùng chiều với roto theo tốc độ đồng bộ Ω0

Theo hình 1.4a: γ(t) = Ω0.t + δ(t) nên

b Sử dụng hằng số quán tính H ( hay T J ) thay cho mô men quán tính J

Hằng số quán tính H có trị số bằng động năng tương đối định mức của roto khi

quay với tốc độ đồng bộ:

H =

2 0

JΩ

, MW / MVA (hoặc được viết bằng sec)

Trang 16

Trong đó: SCB là lượng cơ bản chọn cho công suất Ω0 có thể tính theo số vòng quay định mức n (vòng /phút) của máy phát:

Thực tế, biến thiên của góc lệch tương đối dδ/dt nhỏ hơn rất nhiều so với biến

thiên góc lệch tuyệt đối, nên có thể coi Ω = Ω0 + dδ/dt ≈ Ω0

δ

= PT – PE (1.2a)

Trong đó: PT - công suất cơ và PE – công suất điện, tính bằng MW

Khi tính PT và PE trong hệ tương đối cơ bản SCB (cùng với TJ) ta có:

j 0

2 2

ddt

2 2

ddt

δ

+ KD d

dt δ

= PT - PE (1.3)

Trang 17

Dạng (1.3) được sử dụng phổ biến trong các chương trình tính toán QTQĐ điện cơ của HTĐ

1.2.2 Hệ phương trình vi phân QTQĐ điện từ trong máy phát điện

Hệ phương trình QTQĐ điện từ trong các cuộn dây (roto và stato) máy phát được mô tả trong hệ tọa độ quay do Park và Gorev đề xuất như trên hình 1.5

Hình 1.5 Biểu diễn các thông số máy phát trong hệ tọa độ vuông góc

Các cuộn dây stato được quy đổi về roto gồm hai cuộn dây vuông góc nhau quay cùng tốc độ với roto Dòng điện trong mỗi cuộn dây tương ứng là id, iq Do không

có chuyển động quay tương đối nên các hệ số tự cảm và hỗ cảm là hằng số Hệ phương trình Gorev - Park (G-P) mô tả QTQĐ trong các cuộn dây của máy phát đồng bộ như sau:

Trang 18

dt d

dt d

dt d

0 R i

dt d

2(L 2M)i

3

23

23

L, L’, M, M’ là các hệ số tự cảm, hỗ cảm của các cuộn dây stato Các hệ số có thể xem là hằng số nếu bỏ qua bão hòa từ

Trang 19

Lf là hệ số tự cảm cuộn dây kích từ, LD, LQ tương ứng là các hệ số tự cảm của cuộn cản dọc trục và ngang trục

Mf, MD, MQ là hệ số hỗ cảm của cuộn dây kích từ, cuộn cản dọc trục và ngang trục đối với cuộn dây stato MfD là hỗ cảm của cuộn dây kích từ và cuộn cản dọc trục

Rf, RD, RQ, R là điện trở các cuộn dây trên roto và dây quấn stato

Uf: điện áp kích từ Ud, Uq: các thành phần điện áp dọc trục và ngang trục stato máy phát U: điện áp đầu cực máy phát

Hệ phương trình QTQĐ (G-P) trên mô tả chi tiết trạng thái điện từ của máy phát điện quay Quan hệ của các phương trình QTQĐ điện từ với hệ phương trình chuyển động tương đối roto các máy phát là biểu thức:

ME = Ψqid – Ψdiq (hệ đơn vị tương đối) (1.5) Phương trình chứa các đại lượng đầu cực của các máy phát Ud, Uq, id, iq, có quan hệ chặt chẽ với hệ phương trình lưới

1.2.3 Hệ phương trình cân bằng công suất lưới

Trạng thái của lưới điện được mô tả dưới dạng hệ phương trình cân bằng công suất nút Giả thiết biết rõ tổng dẫn riêng và tương hỗ các nút, hệ phương trình sẽ viết được như sau ( cho mỗi thời điểm của QTQĐ):

n 2

j 1

j i n 2

Trang 20

và điện áp đầu cực Sức điện động EQ chỉ có ý nghĩa tính toán, sđđ Eq tỉ lệ với dòng

trình quá độ điện từ trong cuộn dây roto xác định quan hệ giữa các sđđ này (phương trình (1.9))

Với các nút tải Pi và Qi xác định theo đặc tính động của thiết bị dùng điện Một

mô hình phụ tải động hỗn hợp là một vấn đề rất khó trong hệ thống điện lớn và không

có mô hình nào phản ánh đúng đặc trưng tất cả các loại phụ tải, mức độ chi tiết cũng như tính chính xác Trong nghiên cứu ổn định nhất là ổn định đồng bộ, hay trong giai đoạn đầu của QTQĐ (đến khoảng 10s sau sự cố), hay nếu điểm ngắn mạch không ở gần nút tải người ta thường cho phép thay thế bằng đặc tính tĩnh Theo báo cáo nghiên cứu IEEE về nghiên cứu ổn định trong chu kỳ đầu của QTQĐ; mô hình có thể chấp nhận được nhất là mô hình công suất tác dụng theo dòng điện không đổi (constant current) và mô hình công suất phản kháng theo điện dẫn không đổi (constant admittance)

Các nút trung gian có giá trị số Pi = 0 và Qi = 0

Trang 21

Như vậy quan hệ giữa chế độ máy phát và thông số trạng thái lưới điện được thiết lập thông qua công suất và điện áp nút đầu cực máy phát

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐỘNG

Để giải hệ phương trình vi phân của hệ thống điện, phương pháp tích phân số thường được sử dụng phổ biến và hiệu quả [2], [4]

Hiện nay có nhiều phương pháp tích phân số tính toán được hệ phương trình QTQĐ hệ thống điện như phương pháp Euler, Euler - Cosi, Runge - Kutta, hay Adam - Sterne Trong đó phương pháp một bước Euler và Runge - Kutta được sử dụng phổ biến, có thể cho ta xác định điểm tiếp theo của QTQĐ khi biết được thông số của một điểm trước đó Ngoài ra còn có những phương pháp xác định điểm tiếp theo bằng nhiều điểm trước đó, hay còn gọi là phương pháp nhiều bước

Cho hệ phương trình vi phân có dạng: dx/dt=f(x, t) với x = x0 tại t = t 0

Trong đó: x là véc tơ trạng thái của n biến phụ thuộc, t là biến độc lập (thời gian)

Trang 22

Vì phương pháp giải x ở đạo hàm cấp 1 nên ta gọi là phương pháp bậc 1

Để tăng độ chính xác, ∆t phải đủ nhỏ Áp dụng phương pháp này phải chú ý đến vệc nâng cấp của sai số vì một sai số nhỏ bước trước có thể cho sai số lớn ở bước tiếp theo

1.3.2.Phương pháp Ơle biến thể

Phương pháp Ơle trên thường không chính xác do dùng đạo hàm từ thời điểm đầu của khoảng chia thời gian Phuơng pháp Ơle biến thể khắc phục nhược điểm trên bằng đạo hàm điểm trung bình khoảng chia:

- Bước dự báo: dùng phép đạo hàm ở thời điểm đầu của khoảng chia đầu tiên, để

dự báo bước tiếp theo

Trang 23

Để chính xác hơn, ta có thể thực hiện trung bình đạo hàm tại x = x0 và x=xc1 lần nữa, sẽ cho ta thêm một bước hiệu chỉnh, và có thể tiếp tục lặp lại để được kết quả mong muốn

Phương pháp Ơle biến thể là phương pháp đơn giản nhất của phương pháp dự báo - hiệu chỉnh (Predictor – Corrector P – C) Một trong những phương pháp (P – C)

là phương pháp Adams – Blashforth, phương pháp Milne, phương pháp Hamming

1.3.3 Phương pháp Runge - Kutta (R - K)

Phương pháp tích phân số được áp dụng phổ biến để nghiên cứu ổn định động

hệ thống điện Ưu điểm cơ bản của phương pháp này là tính vạn năng đối với các loại

Trang 24

mô hình và cấu trúc hệ thống điện Tuy nhiên tích phân số cũng có những nhược điểm

cơ bản:

- Đòi hỏi khối lượng tính toán lớn, thời gian tính toán lâu, có thể làm mất hiệu quả ứng dụng trong các bài toán điều khiển nhanh

- Độ chính xác thấp khi tính quá trình quá độ trong thời gian dài

Để xác định miền ổn định một thông số chế độ nào đó, tích phân số nhiều lần hệ phương trình với các giá trị khác nhau của thông số này Như vậy đối với hệ thống có cấu trúc phức tạp có hàng loạt thông số biến động (vị trí ngắn mạch, thời gian tồn tại ngắn mạch, P,V trên đường dây và thanh cái), việc xác định miền ổn định động trong không gian các thông số chế độ là rất khó khăn Trong khi đó, nếu không xác định trước miền ổn định thì mỗi lần có kích động lớn, cần phải tích phân lại phương trình vi phân theo các thông số cụ thể để phán đoán ổn định, thời gian tính toán kéo dài, không đáp ứng yêu cầu tác động nhanh của HTĐ

4 VẤN ĐỀ NÂNG CAO ỔN ĐỊNH HTĐ

Nâng cao ổn định là mục tiêu của quá trình đánh giá ổn định hệ thống điện, đảm bảo hệ thống điện thỏa mãn các điều kiện đạt các sau [9]:  

trong phạm vi cho phép

Như vậy trước sự phát triển nhanh và mạnh của hệ thống điện Việt Nam thì nhằm đảm sự ổn định của hệ thống điện cần có phương pháp đánh giá ổn định của hệ thống một cách nhanh và có ít sai số là rất quan trọng, nó liện quan trực tiếp đến quá trình thiết kế-vận hành hệ thống điện và sự phát triển của một quốc gia

Trang 25

+ Xác định được khả năng ổn định của HTĐ khi có sự cố + Có biện pháp nâng cao ổn định của HTĐ

2 Có nhiều phương pháp đánh giá ổn định động trong HTĐ nhưng các phương pháp đó đều có đặc điểm là:

+ Phức tạp + Khối lượng tính toán lớn nên cần nhiều thời gian sử lý số liệu đầu vào Nhưng với sự phát triển nhanh và ngày càng quan trọng của HTĐ thì cần phải

có phương pháp đánh giá ổn định nhanh mà vẫn đảm bảo chính xác

Trang 26

CHƯƠNG II XÂY DỰNG CẤU HÌNH CHUNG HỆ THỐNG ĐÁNH GIÁ

ỔN ĐỊNH ĐỘNG HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1 TỔNG QUAN

2.1.1 Đặt vấn đề

Hệ thống điện (HTĐ) trên thế giới những năm gần đây tiếp tục phát triển với quy mô ngày càng lớn, có sự liên kết giữa các khu vực rộng lớn với nhau và vận hành trong một thị trường điện có các yêu cầu thương mại và công nghệ khắt khe [14] Trong điều kiện đó, nhiều sự cố diện rộng đã xảy ra ở Bắc Mỹ (14/8/2003), Nam Thuỵ Điển (23/9/2003), ở Italia (28/9/2003), ở Anh, ở Brazil (11/3/1999), ở Pháp, Nga đã gây thiệt hại kinh tế - xã hội nghiêm trọng Ví dụ, sự cố ngày 9/11/1965 ở Đông Bắc Hoa Kỳ và Ontario (Canada) gây mất điện trong hơn 13 giờ, ảnh hưởng đến 30 triệu người…

Hệ thống điện Việt Nam mặc dù quy mô công suất còn chưa lớn nhưng với đặc thù trải dài trên địa bàn địa lý rộng và liên kết Bắc - Nam ở cấp siêu cao áp 500 kV, trong quá trình vận hành đã xảy ra một số sự cố diện rộng Vì vậy vấn đề ổn định-an toàn và tin cậy hệ thống điện trong nhiều thập kỷ được quan tâm nghiên cứu từ góc độ

lý thuyết lẫn thực nghiệm và chưa bao giờ mất tính thời sự của nó trong nước cũng như trên thế giới Một trong những nhiệm vụ quan trọng trong lĩnh vực này là xây dựng hệ thống đánh giá ổn định động có khả năng tích hợp được vào SCADA/EMS hiện hữu của các trung tâm điều độ HTĐ hoặc làm việc ở chế độ phân tích không trực tuyến phục vụ công tác thiết kế và quy hoạch Để đảm bảo tính linh hoạt của hệ thống trên thì

nó cần phải có phương pháp đánh giá ổn định nhanh và chính xác

Trang 27

2.1.2 Các bước xây dựng hệ thống DSA

Cách thức vận hành các nhà máy điện khác nhau nhiều hay ít phụ thuộc bản chất các yếu tố như:

- Kích thước hệ thống

- Cấu trúc Topo

- Phân loại và phân phối của máy phát điện và tải

- Thị trường hoạt động

- Kết nối các hệ thống với nhau

- Tiêu chuẩn vận hành, bao gồm ổn định, ổn định và các yêu cầu về độ tin cậy

- Các cách điều khiển và SPS (special protection systems)

- Khả năng tổn thất do nhiễu loạn bởi thời tiết hoặc các yếu tố khác

- Kinh nghiệm vận hành

Kết quả là, một hệ thống DSA trực tuyến phải được xác định và được thực hiện theo cách mà sẽ đảm bảo các yêu cầu cụ thể của một hệ thống xác định đã biết Quá trình thực hiện cơ bản có thể theo một số bước như hình 2.1

Trang 28

Hình 2.1 Các bước xây dựng hệ thống DSA trực tuyến

2.1.3 Cấu trúc bài toán đánh giá ổn định HTĐ

Đánh giá ổn định HTĐ là phân tích phản ứng của HTĐ đối với sự thay đổi các điều kiện làm việc, ví dụ các biến động, và khả năng đạt được trạng thái cân bằng mới của hệ thống Nội dung đánh giá ổn định HTĐ bao gồm đánh giá ổn định tĩnh (static security assessment - SSA) và đánh giá ổn định động (dynamic security assessment – DSA)

Trang 29

Hình 2.2 Cấu trúc bài toán đánh giá ổn định hệ thống điện

Để xây dựng một hệ thống đánh giá ổn định HTĐ hiệu quả cần có cơ sở lý thuyết mạnh, công cụ tính toán với tốc độ cao và hạ tầng thông tin - đo lường có độ chính xác chấp nhận được

2.1.4 Công cụ tính toán đánh giá ổn định HTĐ

Các công cụ tính toán đánh giá ổn định HTĐ hiện nay có thể chia thành 2 nhóm: nhóm phần mềm phục vụ đào tạo - nghiên cứu và nhóm phần mềm phục vụ quy hoạch

- thiết kế - vận hành HTĐ thực tế

Đại diện cho nhóm thứ nhất có thể kể đến [15], [16] Trên cơ sở lý thuyết ổn định và phần mềm MATLAB, các tác giả đã xây dựng phần mềm tính toán ổn định điện áp phục vụ đào tạo và nghiên cứu Ưu điểm của các phần mềm nhóm này là tính

dễ tiếp cận và thay đổi cho mục đích thử nghiệm các thuật toán mới vì thường là các phần mềm nguồn mở Tuy nhiên, chúng có hạn chế là tốc độ tính toán thường chậm, không phù hợp cho các hệ thống lớn hoặc vận hành thời gian thực

Đại diện nhóm thứ hai là OMASES của châu Âu [17], hệ thống điều khiển bảo

vệ khu vực rộng sử dụng cách tiếp cận của SPIDS (Strategic Power Infrastructure Defense System) do Viện Nghiên cứu Điện lực (EPRI) cùng Bộ Quốc phòng Mỹ phối hợp nghiên cứu triển khai [18], hệ thống giám sát ổn định động khu vực rộng của

Trang 30

KEPCO (Hàn Quốc) [19], của Trung Quốc [20] Các công cụ thuộc nhóm này thường cho tốc độ tính toán nhanh hơn, tuy nhiên nói chung thường có 2 hạn chế: phần mềm là

“hộp đen” đối với người sử dụng; các module tính toán thường tích hợp từ các hãng khác nhau nên cần sự can thiệp của người sử dụng nhằm tích hợp chúng lại với nhau để giải quyết bài toán phân tích ổn định cuối cùng Ngoài ra, tìm kiếm thuật toán lọc nhanh biến cố, ứng dụng thuật toán xử lý song song, phương pháp hiển thị thích hợp… vẫn còn là những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu để nâng cao hiệu quả các công cụ tính toán này, đặc biệt đối với phần tính toán trực tuyến

2.1.5 Hạ tầng thông tin - đo lường phục vụ đánh giá ổn định HTĐ

Hạ tầng thông tin - đo lường phục vụ đánh giá ổn định HTĐ có thể chia làm 2 nhóm theo trình độ phát triển và đặc thù cũng như nhu cầu phân tích HTĐ: 1/nhóm SCADA/EMS truyền thống với trọng tâm là dựa trên đo lường cục bộ và mô hình hoá phần tử HTĐ, số liệu đo lường là thứ yếu; 2/nhóm SCADA/EMS kết hợp với các khối

đo pha đồng bộ hoá (PMU) với trọng tâm dựa trên dữ liệu đo lường diện rộng, mô hình toán học là thứ yếu [14]

Hiệu quả khai thác của nhóm thứ nhất phụ thuộc vào mức độ chi tiết và sai số của các mô hình Trong khi đó hiệu quả của nhóm thứ hai phụ thuộc vào độ chính xác của các thiết bị đo lường, đặc biệt đo lường diện rộng, cụ thể là khối đo pha đồng bộ hoá PMU

Cấu hình hệ thống thông tin - đo lường phục vụ đánh giá ổn định HTĐ vì vậy cần các nghiên cứu tiếp theo nhằm giảm sai số đo, truyền tin cũng như tìm giải pháp kinh tế nhất để mở rộng SCADA/EMS hiện hữu mà vẫn đảm bảo tích hợp bổ sung chức năng giám sát diện rộng…

Trong nước, hiện nay công tác thiết kế, quy hoạch hệ thống điện đã được trang

bị nhiều phần mềm tính toán mô phỏng (PSS/E, STRATEGIST…) nhưng chưa đáp ứng yêu cầu đánh giá ổn định động; hệ thống SCADA/EMS được đầu tư qua các giai

Trang 31

đoạn đã đảm bảo nhiều chức năng cơ bản phục vụ điều độ và vận hành hệ thống điện nhưng công cụ đánh giá và giám sát ổn định động vẫn còn khiêm tốn, dừng ở giới hạn xem xét ổn định điện áp (ví dụ, công cụ QuickStab)

Vì vậy, nghiên cứu xây dựng/trang bị hệ thống đánh giá ổn định động hoàn chỉnh là một nhiệm vụ khá quan trọng cần triển khai sớm trong ngành điện Dưới đây trình bày một số kết quả ban đầu của nhiệm vụ này, tập trung vào lựa chọn cấu hình hệ thống nói trên

2.2 XÂY DỰNG CẤU HÌNH CHUNG HỆ THỐNG ĐÁNH GIÁ GIÁM SÁT ỔN ĐỊNH ĐỘNG DSA TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM

2.2.1 Nhiệm vụ và phương pháp giải quyết

2.2.1.1 Nhiệm vụ và tính năng yêu cầu hệ thống DSA

a) Nhiệm vụ hệ thống DSA

Hệ thống DSA phân tích đánh giá ổn định của hệ thống điện khi có bất kỳ nhiễu loạn nào tác động vào hệ thống và đưa ra các phương án xử lý cũng như sửa chữa và khắc phục hậu quả

Hệ thống DSA làm việc ở cả hai chế độ trực tuyến và không trực tuyến line), và giải quyết những vấn đề sau:

Trang 32

- Xác định các biện pháp phòng ngừa và hiệu chỉnh các phép đo lường kiểm tra,

- Xác định các điểu chỉnh SPS (special protection systems)

b) Tính năng yêu cầu

- Mô phỏng miền thời gian duy nhất cho biết hoặc ổn định hoặc không ổn định → những giới hạn tìm kiếm là cần thiết để cung cấp những giới hạn an toàn hoạt động

- Giám sát và hiển thị các thông số khác như điện áp, dòng điện, ngưỡng công suất

phản kháng, … → tiêu chuẩn an toàn của các thông số có thể bị vi phạm ngay cả

khi hệ thống ổn định, hoặc trước khi hệ thống trở nên không ổn định

- Lưu trữ các kết quả và thực hiện phân tích “what if”

- Đưa ra biện pháp phòng ngừa và khắc phục → cơ cấu lại sự phát điện, ngừng phát điện, vàcắt nguồn cung cấp điện ở một số đường dây khi nhu cầu chung về điện lớn

hơn khả năng cung cấp,

2.2.1.2 Phương pháp giải quyết bài toán của hệ thống DSA

Để giải quyết một vấn đề bất kỳ việc lựa chọn phương pháp giải quyết là hết sức quan trọng, dưới đây là một số câu hỏi thường gặp khi giải quyết vấn đề của hệ thống DSA:

Trang 33

- Phương pháp không phức tạp để thực hiện?

- Phương pháp đủ linh hoạt để xử lý các mô hình thiết bị mới hoặc có thể bổ sung trong tương lai?

- Phương pháp đơn giản để duy trì?

- Phương pháp đáp ứng tất cả các yêu cầu trong tương lai?

- Phương pháp dễ hiểu và dễ sử dụng?

- Các yêu cầu đào tạo là gì?

2.2.2 Thiết kế định hướng hệ thống DSA trong hệ thống điện Việt Nam

Khi thiết kế phần cứng cũng như phầm mềm cho hệ thống DSA, tác giả đã cân nhắc và đưa ra phương hướng giải quyết cho một số vấn đề sau:

- Độ tin cậy (của phần cứng và phần mềm): sử dụng server dự phòng

- Tính cơ động: giao diện về dữ liệu thích ứng với mọi hệ thống EMS

- Khả năng mở rộng: mở rộng khả năng tính toán của hệ thống DSA mà không thay đổi lớn đến cấu trúc phần cứng và phần mềm

- Sự an toàn: đối với phần mềm

- Dự phòng: tăng độ tin cậy đối với hệ thống DSA, có thể sử dụng khi cần tăng khả năng tính toán của hệ thống

- Khả năng truy cập: cho các người sử dụng ở xa thông qua Web hoặc mạng LAN/WAN

- Sao lưu dữ liệu: có khả năng lưu trữ dữ liệu trong vòng một tháng, dễ dàng truy cập lại

- Trình bày kết quả: đơn giản, rõ ràng

- Khả năng tính toán offline: phục vụ việc nghiên cứu và kiểm tra

Trang 34

* Sử dụng công nghệ web application

* Trao đổi dữ liệu theo cơ chế FTP kết hợp socket

* Hệ thống DSA có thể phân tích hai chế độ trực tuyến và không trực tuyến cùng một lúc với sự giúp đỡ của multi-CPU và công nghệ điều khiển multi-process

Trang 35

* Công nghệ mạng (Internet, LAN/WAN) làm cho hệ thống DSA rất linh hoạt

và dễ bảo trì và mở rộng

* Cơ sở dữ liệu sử dụng MySQL

* Kết nối sử dụng Open Database Connectivity (ODBC)

* Ngôn ngữ lập trình được sử dụng: Java

* Đối với web server sử dụng: Tomcat hoặc Jboss

2.2.4 Cấu hình phần mềm

2.2.4.1 Mô tả bản chất của phần mềm DSA

DSA là công cụ dùng để tính và phân tích các điều kiện chính và điều kiện biên dùng cho cả chế độ online và offline Đây là phần mềm lý tưởng cho nghiên cứu oline

vì tận dụng được các chức năng của model, tính toán những điểm đặc biệt, tốc độ và mức độ tự động hóa cao dùng trong phân tích hệ thống điện

Tất cả các chức năng nằm trong DSATools thích hợp cho khả năng đánh giá ổn định của hệ thống điện (xác định ổn định cho một hệ thống mà trong đó các khoảng giới hạn của các biến cố được xác định) và có khả năng chuyển đổi phân tích Mỗi hệ thống sẽ tự giãn ra cho tới khi giới hạn ổn định được xác định bởi các điều kiện của biến cố và chuyển đổi Việc sử dụng minh bạch của các xử lý phân tán làm cho việc thực hiện phần mềm hoàn toàn có thể mở rộng, một tính năng cần thiết để sử dụng trực tuyến khi khối lượng lớn các tính toán được yêu cầu trong thời gian chu kỳ tương đối ngắn Các thành phần chính của bộ ứng dụng DSATools bao gồm:

• Đánh giá ổn định điện áp (VSAT) Đây là công cụ cơ bản trong power-flow cho

phân tích trạng thái ổn định của ổn định điện áp Phương pháp cơ bản của nó là phân tích đặc tính P-V, phương thức phân tích power-flow theo Jacobian Phần mềm có khả năng phân tích đánh giá hoạt động hệ thống điện dựa vào các tiêu chuẩn giới hạn liên quan đến ổn định điện áp, độ dốc/độ tăng điện áp, quá nhiệt,

Trang 36

• Đánh giá ổn định quá độ (TSAT) Đây là một công cụ mô phỏng thiết kế cho

việc đánh giá toàn diện về ổn định quá độ Phương pháp cơ bản của phân tích bao gồm mô phỏng phi tuyến miền thời gian và tính toán ổn định động Phần mềm có khả năng đánh giá hoạt động của hệ thống điện dựa vào các tiêu chuẩn liên quan đến ổn định động, hệ thống hãm, ổn định điện áp và tần số, độ dự trữ

ổn định

• Phân tích tín hiệu mức thấp (SSAT) Đây là một công cụ mô phỏng tuyến tính

năng động, thiết kế để phân tích các tín hiệu nhỏ ổn định bằng cách sử dụng phân tích giá trị riêng SSAT có vô số các chức năng phân tích, chủ yếu cho các nghiên cứu quy hoạch off-line Tuy nhiên, một số tính năng quan trọng, chẳng hạn như khả năng tính toán tín hiệu nhỏ ổn định chỉ số cho một điều kiện hệ thống và một bộ dự phòng đặc biệt hữu ích cho các ứng dụng trực tuyến

• DSA Manager Phần mềm này cung cấp một giao diện duy nhất điểm giữa hệ

thống SCADA / EMS và các ứng dụng DSATools trực tuyến đánh giá ổn định

Nó bao gồm cả những điều kiện đơn giản cho cấu hình và điều khiển DSA trực tuyến tương đương với khả năng đồ họa khi cho kết quả tính toán

• DSA Monitor Đây là phiên bản "chỉ xem" của DSA Manager Nó cho phép

người dùng từ xa có thẩm quyền để xem kết quả DSA qua mạng

2.2.4.2 Các thành phần chính của hệ thống DSA

Về cơ bản, phần mềm hệ thống đánh giá ổn định động thực hiện chức năng đánh giá ổn định quá độ TSA và ổn định điện áp VSA Các module phần mềm chính bao gồm:

- Module đánh giá ổn định quá độ TSA

- Module đánh giá ổn định điện áp VSA

- Module quản lý hệ thống DSA: quản lý sự trao đổi dữ liệu giữa hệ thống SCADA/EMS với hệ thống DSA và quản lý các module ứng dụng của hệ thống DSA

Trang 37

2.2.4.3 Cấu hình phần mềm hệ thống DSA

Tổng quan cấu hình phần mềm hệ thống DSA được thể hiện trong hình 2.4

Hình 2.4 Cấu hình phần mềm hệ thống DSA

™ Cách thức làm việc hệ thống DSA trực tuyến

- Hệ thống SCADA/EMS cung cấp thông tin mới nhất về trạng thái hệ thống; các

dữ liệu thu được từ hệ thống SCADA/EMS (như sự cố bất ngờ và xác định việc truyền công suất) được tạo ra bởi một công cụ tiền xử lý dữ liệu ở bên ngoài hệ thống SCADA/EMS Dữ liệu được gửi tới máy chủ dữ liệu DSA theo giao thức trao đổi dữ liệu quy định

- DSA Service lấy dữ liệu đầu vào trên data sevrer, sau đó DSA Service tạo tệp tin VSAT/TSAT cần thiết và phân chia nhiệm vụ tính toán VSAT/TSAT một cách thích hợp cho tất cả các máy chủ tính toán DSA

Trang 38

- Các máy chủ tính toán DSA hoàn thành công việc tính toán và kết quả tính toán này được gửi lại cho DSA client và được xử lý bởi DSA Service với mục đích hiển thị và lưu trữ

- Người dùng có thể xem các kết quả DSA trên bất kỳ trạm làm việc (workstations) được kết nối với DSA clinet thông qua phần mềm giám sát DSA

™ Toàn bộ hoạt động hệ thống DSA được kích hoạt bởi 6 chế độ:

cơ sở, xác nhận của hội tụ dòng công suất sẽ được thực hiện trong chế độ line tương ứng

Ngày đăng: 19/07/2017, 22:46

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1. Đánh giá ổn định động của hệ thống điện - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 1.1. Đánh giá ổn định động của hệ thống điện (Trang 12)
Hình 1.5. Biểu diễn các thông số máy phát trong hệ tọa độ vuông góc - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 1.5. Biểu diễn các thông số máy phát trong hệ tọa độ vuông góc (Trang 17)
Hình 2.1. Các bước xây dựng hệ thống DSA trực tuyến - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 2.1. Các bước xây dựng hệ thống DSA trực tuyến (Trang 28)
Hình 2.2. Cấu trúc bài toán đánh giá ổn định hệ thống điện - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 2.2. Cấu trúc bài toán đánh giá ổn định hệ thống điện (Trang 29)
Hình 2.3. Cấu hình hệ thống DSA - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 2.3. Cấu hình hệ thống DSA (Trang 34)
Hình 2.4. Cấu hình phần mềm hệ thống DSA - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 2.4. Cấu hình phần mềm hệ thống DSA (Trang 37)
Hình 2.5. Biểu đồ thuật toán truy cập dữ - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 2.5. Biểu đồ thuật toán truy cập dữ (Trang 40)
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống điện phức tạp - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống điện phức tạp (Trang 46)
Hình 3.2. Phân loại các máy phát thành 2 nhóm tổ máy. - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 3.2. Phân loại các máy phát thành 2 nhóm tổ máy (Trang 47)
Hình 3.4. Sơ đồ thay thế của máy phát OMIB - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 3.4. Sơ đồ thay thế của máy phát OMIB (Trang 51)
Hình 3.7. Thời điểm hệ thống điện mất ổn định - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 3.7. Thời điểm hệ thống điện mất ổn định (Trang 53)
Hình 3.8. Quá trình xác định  t , u δ u Với giả thiết như sau [21], [22]: - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 3.8. Quá trình xác định t , u δ u Với giả thiết như sau [21], [22]: (Trang 56)
Hình 3.9. Điều kiện ổn định - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 3.9. Điều kiện ổn định (Trang 57)
Hình 3.10. Tính A 1  và A 2 - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 3.10. Tính A 1 và A 2 (Trang 59)
Hình 3.11. Mô hình hệ thống điện nhỏ - Nghiên cứu xây dựng thuật toán tính toán ổn định quá độ của hệ thống điện
Hình 3.11. Mô hình hệ thống điện nhỏ (Trang 62)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w